Нестандартные цифровые интерфейсы и улучшенный интерфейс PS

По мере совершенствования цифровых интерфейсов, разработчики все более убеждались в том, что фактором, ограничивающим качество звука, является джиттер. Для его уменьшения было разработано несколько нестандартных интерфейсов.

Одно из решений — передавать тактовый сигнал отдельно от звуковых данных, по дополнительному кабелю. Этот способ позволяет устранить влияние звукового сигнала на джиттер, но тактовый сигнал по-прежнему должен проходить по кабелю и восстанавливаться, чтобы использоваться затем в качестве образцового синхронизирующего сигнала для цифрового процессора.

Еще лучший способ — поместить ведущий тактовый генератор в цифровой процессор и подать его сигнал в транспорт, который должен "подчиняться" цифровому процессору. Тактовый генератор, к стабильности работы которого предъявляются жесткие требования, расположен при этом в непосредственной близости от ЦАП'а, и на него не влияют внешние возмущения. Когда отсутствует необходимость в восстановлении тактового сигнала и нет интерфейса для его передачи, качество звука улучшается.

Цифровые процессоры класса High-end, в которых используется отдельная линия тактового сигнала, имеют также обычный входной приемник для восстановления тактовых импульсов. Это делает их совместимыми с транспортами, не имеющими отдельного входа или выхода тактового сигнала. Используя такие процессоры, можно проверить, какой из двух вариантов лучше сказывается на качестве звука: с восстановлением тактовых импульсов или с использованием для их передачи отдельной линии. Сравнение выполняется простым отключением кабеля тактового сигнала. Проводя опыты при прослушивании, я обнаружил, что эта дополнительная соединительная цепь значительно улучшает качество звука. Кроме того, в процессорах и транспортах с отдельным тактовым сигналом должны меньше проявляться звуковые различия между интерфейсами (коаксиальный, ST, TosLink, AES/EBU) и различными кабелями в пределах одного семейства интерфейсов.

Несмотря на выигрыш в качестве звука, получаемый при использовании дополнительной линии для передачи тактовых импульсов между транспортом и процессором, такое построение интерфейса применяется очень немногими производителями. Причина в том, что нет стандарта на тактовый сигнал, поэтому использовать эту линию можно только в парах транспорт-процессор, изготавливаемых одной и той же фирмой. Из-за отсутствия стандартизации большинство

производителей цифровых процессоров просто не предусматривают отдельную линию тактового сигнала.

В последнее время производители аппаратуры начали использовать новые, более совершенные входные приемники, обеспечивающие низкий джиттер и без отдельной линии тактового сигнала. В процессоре, показанном на рис. 8-16, используется один из таких модулей входного приемника с низким значением джиттера.

Новаторский метод понижения джиттера в интерфейсе был разработан фирмой "Spectral Audio" для процессора "SDR-2000" и CD-транспорта "SDR-3000". Интерфейс, названный "Spectralink", не передает тактовый сигнал от процессора к транспорту в обычном смысле слова. Вместо этого он использует специальный аналоговый сигнал управления для синхронизации транспорта с процессором. Прослушивание этой представленной фирмой "Spectral" пары аппаратов через обычный интерфейс и "Spectralink" показывает, что последний обеспечивает значительное повышение качества звука. К сожалению, этот метод применяется только в аппаратуре фирмы "Spectral".

Одной из попыток стандартизировать интерфейс с низким уровнем джиттера является улучшенный интерфейс PS, разработанный фирмой "UltraAnalog" совместно с несколькими производителями цифровых процессоров. Планировалось создание интерфейса с низким уровнем джиттера, который использовался бы многими производителями аппаратуры, предоставляя потребителям большую свободу в совместном использовании различных марок транспортов и процессоров. "UltraAnalog" предлагает этот интерфейс бесплатно любому производителю, который захочет включить его в свои изделия.

Шина FS была первоначально разработана фирмой "Philips" в качестве способа передачи звуковых данных между отдельными микросхемами в CD-проигрывателе. В некоторых цифровых аппаратах начали использовать PS-входы и выходы на недорогом пятиконтактном разъеме. Усовершенствованный вариант I2S поднял технические характеристики обычного I2S на гораздо более высокий качественный уровень.

Интерфейс реализован с использованием кабеля типа 13W3, первоначально разработанного для передачи компонентного видеосигнала и сигналов управления в компьютерном оборудовании. Он состоит из трех коаксиальных и пяти свитых в пары проводников, выходящих на внешнее гнездо. Коаксиальные проводники служат для передачи основного тактового сигнала в симметричном режиме. По проводникам витых пар передаются битовый тактовый сигнал, тактовый сигнал слов, данные состояния канала и звуковые данные.

Предусмотрены два уровня реализации. Уровень 2 — это основная конфигурация, в которой тактовый сигнал вырабатывается передающим устройством (обычно CD-транспортом), а принимается цифровым процессором. Как было сказано ранее, этот способ гораздо лучше обычного S/PDIF-интерфейса, но он несовершенен, поскольку тактовый сигнал по-прежнему нужно восстанавливать в цифровом процессоре.

На уровне 1 улучшенного интерфейса I2S тактовый сигнал вырабатывается в принимающем устройстве (цифровом процессоре) и передается обратно к источнику (CD-транспорту). Это заставляет транспорт подстраиваться по цифровому процессору, что понижает джиттер.

Уровни совместимы друг с другом. CD-транспорт с улучшенным интерфейсом I2S уровня 2 будет работать с процессором, выполненным на уровне 1. Вы не добьетесь качества уровня 1, но система будет работать автоматически без манипуляции с переключателями или согласования аппаратуры с тем уровнем интерфейса I2S, который вы используете. Если вы модернизируете свой транспорт до уровня 1, интерфейс автоматически распознает это изменение и обеспечит качество уровня 1.

Я сравнил интерфейс AES/EBU с улучшенным интерфейсом I2S уровня 1 и обнаружил, что последний значительно улучшает качество звука. Звуковая картина получилась лучше сфокусированной, высокие частоты стали более мягкими, а ощущение пространства и атмосферы усилилось. В устройстве, которое я прослушал вместе с двумя интерфейсами, джиттер тактового сигнала при использовании обычного S/PDlF-интерфейса составил 100 пикосекунд, у улучшенного 12S он имел величину менее 10 пикосекунд. Изделия, в которых используется улучшенный интерфейс 12S, маркированы изображенным ниже товарным знаком.

Что такое High-end и Hi-fi?

Наконец, есть еще один способ устранения наводимого в интерфейсе джиттера: приобретение CD-проигрывателя. Поскольку однокорпусный CD-проигрыватель не нуждается в передаче звуковых данных и тактовых импульсов по общему кабелю, ему не нужен и интерфейс S/PDIF. Без интерфейса нет наводимого в нем джиттера тактового сигнала. Таким образом, CD-проигрыватели обладают преимуществом над раздельными процессорами и транспортами с точки зрения джиттера.